De snelle vermindering van de uitstoot van broeikasgassen tot netto nul is de enige praktische manier om de klimaatverandering een halt toe te roepen. Maar dankzij twee eeuwen verbranding van fossiele brandstoffen hebben we een warmer klimaat gecreëerd dat generaties lang zal blijven bestaan. Als gevolg hiervan zal de mensheid voor een belangrijke beslissing komen te staan: leven we op een hete planeet met alle problemen van dien, of grijpen we in om de zaken af ​​te koelen?

De gereedschapskist van Pandora: de hoop en gevaren van klimaatinterventie, door de Amerikaanse academicus en voormalig directeur van de lucht- en ruimtevaartsector Smit wakker maken, bekijkt hoe we kunnen proberen de aarde af te koelen. Daarbij heeft hij een uitgebreide wetenschappelijke, technologische, economische, sociologische en morele verkenning geschreven van de klimaatuitdagingen waarmee we worden geconfronteerd.

Hoewel de reikwijdte van zijn boek zeer breed is, is het doel van Smith om te pleiten voor een snelle uitbreiding van het onderzoek naar de manier waarop we de planeet kunnen afkoelen door middel van stratosferische aërosolinjectie (SAI). In principe zou deze methode een ‘sluier’ van chemicaliën in de atmosfeer creëren die een deel van het zonlicht terug de ruimte in zou reflecteren. Dit is echter controversieel om redenen die Smith in forensische details behandelt.

Een voor de hand liggende reden voor voorzichtigheid is dat het veranderen van de chemische samenstelling van de atmosfeer de oorzaak is van deze klimaatpuinhoop, en sommigen zijn bang dat verder sleutelen de zaken nog erger zou kunnen maken. Een andere belangrijke kwestie is moreel risico: als we de aarde kunnen afkoelen door chemicaliën in de stratosfeer te spuiten, waarom zouden we dan de moeite nemen om onze uitstoot van broeikasgassen terug te dringen?

Smit begint De gereedschapskist van Pandora door de gevaren van de opwarming van de aarde te benadrukken en erop te wijzen dat de grootste onzekerheid in de toekomst is hoe mensen zullen reageren op de uitdagingen van het aanpakken van de klimaatverandering. Zelfs als we erin slagen om aan de eisen te voldoen Paris Agreement en kort na 2050 een netto-nuluitstoot bereiken, waarschuwt Smith, zal de overtollige koolstofdioxide die zich al in de atmosfeer bevindt nog eeuwen of zelfs millennia aanhouden. Dit betekent dat de temperaturen niet snel zullen terugkeren naar het pre-industriële niveau. Erger nog: de ijskappen zullen blijven smelten en de oceanen zullen blijven uitbreiden, waardoor de zeespiegel tot ver in de volgende eeuw en daarna zal blijven stijgen.

Smith stelt dat als toekomstige generaties het klimaat tijdens hun leven willen verbeteren, zij hun toevlucht zullen moeten nemen tot klimaatinterventies om de planeet af te koelen – sterker nog, hij voorspelt dat zij deze zullen eisen.

Verwijderen en verkleinen

Het boek is gebaseerd op een cursus over interventies op het gebied van klimaatverandering, waar Smith les in geeft Yale universiteit, en er wordt gekeken naar twee brede strategieën om de temperatuur op de korte termijn te verlagen. Eén daarvan is het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer, en de andere is het verminderen van de hoeveelheid zonne-energie die de aarde van de zon ontvangt.

Bomen planten is een optie om koolstofdioxide te verwijderen. Voor de benodigde niveaus zou dit echter enorme hoeveelheden land vergen, en bossen bereiken na ongeveer 50 jaar een verzadigingspunt in de koolstofopname. Een oplossing is om het hout – of andere biomassagewassen – te oogsten en te verbranden om energie op te wekken, terwijl de geproduceerde kooldioxide wordt opgevangen en ondergronds wordt gepompt, waar het heel lang zou blijven.

Smith kijkt naar andere verwijderingsstrategieën, zoals het maken van biochar, waarbij elementaire koolstof gedeeltelijk wordt teruggewonnen uit biomassa en die koolstof vervolgens wordt gebruikt om de bodem te verrijken. Het vergroten van de opname van koolstof door de oceanen en kustgebieden wordt ook besproken, samen met de verbeterde verwering van rotsen, waardoor koolstof in carbonaatmaterialen wordt opgesloten. Hij denkt ook aan het afvangen en opslaan van COXNUMX rechtstreeks vanuit de lucht.

Smith's conclusie over koolstofverwijderingsplannen is dat ze “op grote schaal en voor een lange tijd” zullen moeten worden uitgevoerd. Zoals hij opmerkt: “We zullen deze instrumenten moeten perfectioneren en, belangrijker nog, we zullen de wereld moeten organiseren om de biljoenen dollars te betalen die nodig zijn om ze de komende decennia jaar in jaar uit in te zetten.”

Het symptoom behandelen

In tegenstelling tot het terugdringen van de uitstoot of het vastleggen van koolstof, zal SAI de klimaatverandering niet stoppen of omkeren. Smith is echter van mening dat het een nuttige en relatief goedkope manier kan zijn om het belangrijkste symptoom van klimaatverandering aan te pakken: stijgende temperaturen.

Smith en zijn collega's onderzoeken al jaren de praktische aspecten van het 20 km omhoog sturen van materiaal de stratosfeer in, waar het de aarde zou afkoelen door zonlicht terug de ruimte in te reflecteren. Eén manier om dit te doen is door kleine druppeltjes zwavelzuur te verspreiden, waarvan we weten dat dit zal werken, omdat dergelijke druppeltjes verantwoordelijk zijn voor de afkoelende effecten die optreden na grote vulkaanuitbarstingen. In 1991 bijvoorbeeld koelde het zwavelhoudende afvalwater van de berg Pinatubo op de Filippijnen het noordelijk halfrond met ongeveer 0.5 °C af.

Smith heeft berekend dat SAI kan worden uitgevoerd met behulp van honderden speciaal ontworpen vliegtuigen. Hij denkt dat zo'n vloot, die constant in de weer is, de temperatuur op aarde binnen een jaar met 2 °C zou kunnen verlagen. Bovendien zou een dergelijk programma niet zo duur zijn; de uitvoering ervan zou tussen de 7 en 70 miljard dollar kosten (tegen prijzen van 2020). Hij beweert dat de omvang van een dergelijke operatie beheersbaar is – en wijst erop dat meer dan veertig bedrijven in de VS een omzet hebben van meer dan 40 miljard dollar. Hij zegt zelfs dat een SAI-programma veel goedkoper zou zijn dan vrijwel elke andere klimaatinterventietechniek – en ongeveer $ 70 per hoofd van de wereldbevolking zou kosten.

Smith voegt eraan toe dat er meer dan genoeg precursor-zwaveldioxide beschikbaar is om een ​​dergelijk programma uit te voeren, en hoewel we momenteel niet over geschikte vliegtuigen beschikken, zou het creëren van een vloot geen technologisch probleem moeten zijn.

In tegenstelling tot kooldioxide in de atmosfeer zal zwavelzuur naar verwachting ongeveer 18 maanden in de atmosfeer blijven. Smith betoogt dus dat als we niet blij zijn met de effecten van SAI, we deze relatief snel kunnen stoppen.

Mondiale effecten vereisen mondiale samenwerking

De grootste uitdaging volgens Smith is het beheer van een SAI-programma. Hij stelt dat het een mondiaal initiatief zou moeten zijn en idealiter de instemming zou hebben van alle mensen op de planeet. Vanwege de relatief lage kosten zou het voor een grootmacht echter mogelijk zijn om eenzijdig of met de hulp van bondgenoten een SAI-programma uit te voeren. Dit zou wereldwijde implicaties hebben, omdat SAI-materiaal, eenmaal verspreid, zich over een groot deel van de wereld zou verplaatsen, zodat de effecten ervan niet lokaal zouden kunnen worden beperkt – althans in onze huidige inzichten.

Smith geeft toe dat er veel is dat we niet begrijpen over SAI, en dat zal niet veranderen totdat we veel meer in het veld doen. In de tussentijd is hij van mening dat we SAI moeten beschouwen als een ‘brandblusser’ die we mogelijk moeten gebruiken om de temperaturen in de toekomst te temperen.

Toen ik voor het eerst opnam De gereedschapskist van Pandora Ik verwachtte een alomvattende behandeling van SAI en Smith levert dit op: schrijven in nauwkeurig, doordacht en soms wrang proza ​​dat gemakkelijk en plezierig is om te lezen. Wat ik niet had verwacht, was een verkenning van de wetenschap, economie, politiek en psychologie van klimaatverandering. Smith neemt deze uiteenzetting op om de behoefte aan meer onderzoek naar SAI te rechtvaardigen. Het verhaal dat hij presenteert over de onmiddellijke dreiging van klimaatverandering en de uitdagingen om deze aan te pakken, staat echter op zichzelf als een uitstekende introductie tot het belangrijkste probleem waarmee de mensheid wordt geconfronteerd.

• 2022 Cambridge University Press 401pp £ 20hb